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矽溶膠用於木材改性
更新時間: 2020-04-23 瀏覽次數:

    楊木是我國人工林的主要樹種 ,但因材質軟 、強度低等缺點限製了其使用 ,需進行提質增值加工來拓寬應用範圍 。研究表明 ,用無機物與木材結合製備無機複合木材 ,其密度 、抗彎強度和阻燃等性能均可以得到明顯改善 。矽溶膠具有黏度低 、粒徑小的特點 ,能夠有效滲入木材孔隙結構中 ,經過凝膠 、幹燥後得到穩定的空間結構和較高的硬度 ;矽溶膠安全環保 ,無遊離甲醛 ,具有較好的熱穩定性和生物相容性 ,是一種很好的木材改性劑 。
常用的木材改性矽溶膠分酸性和堿性兩種 ,酸性矽溶膠對木材自身結構影響小 ;堿性矽溶膠會使木材發生一定程度降解 ,但也可以改善滲透性 。酸性 、堿矽溶膠改性對木材性能會產生不同的影響 ,改性處理後的木材彎曲性能和熱降解特性等方麵會存在差異 。
    分別采用酸 、堿性矽溶膠浸漬改性楊木 ,發現矽溶膠可沉積在細胞腔和紋孔等結構中 ,使改性材密度增加 ,增重顯著 。改性木材的彎曲性能均優於未改性木材 ,且酸性矽溶膠改性木材的彎曲性能更好 。堿性矽溶膠改性木材的密度和增重率均大於酸性改性木材 ,而酸性膠改性的提升效果明顯高於堿性膠,這可能是因為堿性矽溶膠處理木材時 ,在細胞壁中起粘結作用的半纖維素發生剝皮反應和堿性水解 ,使其內部閉塞的孔道打開 ,滲透性提高 ,更多的矽溶膠改性劑滲透進入木材的導管中 ,經幹燥 、縮聚 、沉積在導管中 ,因此增重更多 ,同時又起了機械支撐作用 ,部分抵消因降解導致的性能降低 ,降低了抗彎強度 ,所以 ,堿性矽溶膠改性材的性能提升不如酸性膠明顯 。改性後的木材炭化溫度降低 ,對木材起到了一定的保護作用 ;酸性矽溶膠處理材的表觀活化能明顯提高 ,可以對木材起到明顯的阻燃效果 。